Memperdayakan Sensor Dapat Ditekan dengan Gerakan Manusia: Inovasi Penambahan Energi

Kemunculan sensor dapat ditekan yang murah yang dapat memantau detak jantung, suhu tubuh, dan kadar gula darah serta produk sampingan metabolisme telah memungkinkan peneliti memantau kesehatan manusia dengan cara yang sebelumnya tidak mungkin. Namun seperti semua perangkat elektronik, sensor dapat ditekan ini membutuhkan sumber daya. Baterai adalah opsi tetapi tidak harus ideal karena bisa besar, berat, dan habis dayanya.

Peneliti sekarang telah mengembangkan cara untuk menyangga sensor dapat ditekan nirkabel dengan memanen energi kinetik yang dihasilkan oleh seseorang saat bergerak. Pemanaman energi ini dilakukan dengan sandwich tipis bahan (Teflon, tembaga, dan poliamid) yang dilekatkan pada kulit seseorang. Saat orang bergerak, lembaran bahan ini menggosok terhadap lapisan geser yang terbuat dari tembaga dan poliamid dan menghasilkan jumlah listrik yang kecil. Efek, yang dikenal sebagai triboelektrik, paling baik diilustrasikan oleh getaran listrik statis yang mungkin diterima seseorang setelah berjalan di atas lantai bersajak dan kemudian menyentuh kuncian logam pintu.

Generator triboelektrik (nanogenerator) memiliki stator yang tetap pada tubuh dan slider yang dilekatkan pada dalam lengan. Slider menggeser terhadap stator selama gerakan manusia dan arus listrik dihasilkan pada saat yang sama. Nanogenerator dibuat dengan papan sirkuit fleksibel yang tersedia secara komersial.

Nanogenerator tidak menghasilkan banyak listrik; seseorang akan membutuhkan perangkat dengan 100 meter persegi permukaan untuk menyangga lampu 40 watt. Sensor dapat ditekan memiliki kebutuhan daya rendah dan sistem menyimpan listrik yang dihasilkan dalam kapasitor sampai ada cukup muatan untuk mengambil bacaan dari sensor dan secara nirkabel mengirim data ke ponsel melalui Bluetooth. Semakin banyak orang bergerak, semakin sering sensor dapat mengumpulkan data. Bahkan jika orang cukup senang duduk, sensor akhirnya akan mengumpulkan cukup daya untuk beroperasi.